マスト細胞を標的とした次世代型プロバイオティクス開発に向けた基礎研究

开发针对肥大细胞的下一代益生菌的基础研究

基本信息

批准号：
16J03241
负责人：
笠倉和巳
金额：
$ 2.83万
依托单位：
Tokyo University of Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年度までに、腸内共生菌の代謝産物である短鎖脂肪酸、特に吉草酸と酪酸がマスト細胞の機能を抑制すること、またその抑制にはエイコサノイドが関与することを明らかにしてきた。そこで、最終年度は、吉草酸により合成・分泌が誘導され、マスト細胞の機能を制御し得るエイコサノイドの同定を目指した。COX-1および-2の選択的阻害剤を用いた解析により、COX-1が吉草酸によるマスト細胞の機能抑制に寄与することが示された。また、アラキドン酸を基質としてCOXにより合成される脂質メディエーターの1つであるプロスタグランジンE2（PGE2）にマスト細胞の脱顆粒抑制作用を見出したことから、PGE2の受容体であるEP3のノックダウンによる効果を解析した。その結果、EP3をノックダウンしたマスト細胞では、吉草酸と酪酸による脱顆粒抑制効果が部分的に打ち消された。また、吉草酸、酪酸のマスト細胞の機能抑制に対する新たな作用点として、IgE受容体（FcεRI）の発現抑制があることを発見した。さらに、2年目に吉草酸でのみ実施した、全身性アナフィラキシーによる評価系で酪酸の効果を解析したところ、吉草酸よりもアナフィラキシー抑制効果が観察された。吉草酸と酪酸のマスト細胞への効果の相違点の1つとして、酪酸はIgE-FcεRI依存的脱顆粒に加えて、カルシウムイオノフォアによる脱顆粒も抑制することから、カルシウム流入以降の経路も抑制することが考えられた。以上のことから、3年間でマスト細胞の機能を制御する短鎖脂肪酸を見出し、その作用経路と作用メカニズムの一部を明らかにすることができた。短鎖脂肪酸は腸内共生菌が食物繊維などを資化する際の副産物として産生されることから、今回見出したアレルギー抑制に関わる短鎖脂肪酸を産生する腸内共生細菌を同定し、効率的に増加させるプロバイオティクスやプロバイオティクスの開発が今後の課題である。

直到去年，据透露，短链脂肪酸，尤其是瓣膜酸和丁酸，肠道共生细菌的代谢产物，抑制了肥大细胞的功能，而类花生酸的作用参与了抑制。因此，在最后一年，我们旨在鉴定丝酸在合成和分泌中诱导的类花生酸酯，可以控制肥大细胞的功能。使用COX-1和-2的选择性抑制剂的分析表明，COX-1有助于阀酸抑制肥大细胞。此外，我们发现了前列腺素E2（PGE2）中脱粒抑制肥大细胞的影响，这是Cox使用蛛网膜酸作为底物合成的脂质介质之一，因此分析了PGE2的EP3受体的敲低的效果。结果，在击倒EP3的肥大细胞中，部分抵消了瓣膜酸和丁酸抑制脱粒的作用。我们还发现，通过瓣膜酸和丁酸酯对肥大细胞的抑制作用是对IgE受体（FCεRI）表达的抑制。此外，当使用仅在第二年使用瓣膜酸执行的全身性过敏反应评估系统分析丁酸的效果时，观察到抑制过敏反应的作用比瓣膜酸更多。瓣膜酸和丁酸酯对肥大细胞的作用的差异之一是，除了Ige-FcεRI依赖性脱粒外，丁酸酯还抑制了钙离子载体的脱粒，因此它也认为它在钙流入后也抑制了途径。从上面，我们发现了过去三年来调节肥大细胞功能的短链脂肪酸，并能够阐明其某些动作途径和作用机理。使用饮食纤维和其他物质时，短链脂肪酸作为肠道共生细菌的副产品，以及益生菌和益生菌的发展，可以有效地增加产生短链脂肪酸的肠道脂肪酸，这些脂肪酸产生今天涉及过分抑制的短链脂肪酸，这些脂肪酸会在我们发现的，我们会发现，这些脂肪酸将在未来的挑战中发现。